隧道施工机械通风技术
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隧道施工机械通风技术使用通风机和管道的机械通风是隧道施工中最普遍的通风方法,在掘进距离较长的隧道施工中都采用机械通风。
一基本布置形式通风机通风系统的基本布置形式有压入式、抽出式(或压出式)及混合式三种。
1.压入式图1压入式如上图1所示,通风机或局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊空沿隧道流出。
从风筒口到风流反向点的距离称为有效射程( I )。
有效射程以外的炮烟及废气,呈涡流状态,不能迅速排除。
有效射程按下式计算:|1=(4~5) .A式中:i i—有效射程,m;A —隧道的断面积,吊。
在应用压入式通时须注意以下两点:(1)通风机安装位置应与洞口保持一定距离,一般应大于30m;(2)风筒出口应与工作面保持一定距离,对于小断面、小风量、小直径风管,该距离应控制在15m以内;对于大断面、大风量、大直径风管,该距离应控制在45~60m以内。
2.抽出式(或压出式)(a)抽出式(b)压出式图2抽出式和压出式如上图2所示,通风机或局部扇风机经风筒把工作面的污浊空气抽出,新鲜风流沿隧道流出。
抽出式通风只有采用硬质风管,若采用柔性风管,则系统布置应如上图2所示如上图2 ( b)所示的压出式通风。
风流的有效作用范围成为有效吸程(I )。
有效吸程以外的炮烟及废气呈涡流状态,排出困难。
有效吸程按下式计算:1=1.5 J"A式中:|1一有效吸程,m; A —隧道的断面积,吊。
抽出式通风的回风流不经过隧道,故排烟时间或排烟需的风量与隧道长度无关,只与炮烟抛掷区的体积有关。
炮烟抛掷区是指放炮后炮眼弥漫的区域。
炮烟抛掷区的长度用下式计算:G|0=15+5式中:—炮烟抛掷区的长度,m;G —同时爆破的炸药量,kg。
3•混合式图3混合式混合式通风如上图3所示。
抽出式(在柔性风管系统中作压出式布置)风机的功率较大,是主风机。
压入式风机是辅助风机,它的作用是利用有效射程长的特点,把炮烟搅混均匀并排离工作面,然后由抽出式(压出式)风机吸走。
隧道通风井的工作原理
隧道通风井是一种通风设施,用于隧道的通风。
隧道通风井的主要作用是通过自然或
机械通风的方式,将隧道内的有害气体排出,保持空气流通,确保隧道内的安全。
下面将
介绍隧道通风井的工作原理。
1. 自然通风
隧道通风井的自然通风工作原理是利用自然空气对流的原理来实现通风。
即隧道内有
害气体和污浊空气会上升,而新鲜空气则会由通风井下方自然地流入隧道内,以取代升起
的有害气体和污浊空气,形成空气的流通。
这种自然通风的方式需要依靠周围的空气流动,因此适用于比较短的隧道和通风井周围气流较为活跃的地区。
2. 机械通风
隧道通风井的机械通风工作原理是利用机械设备来加速空气流速,以使空气更快地流动,从而达到更好的通风效果。
机械通风一般采用排风、送风或逆流通风等不同方式来实现。
(1)排风通风
排风通风是通过设置风机将隧道内的有害气体和污浊空气抽出隧道的方式实现通风。
首先,在隧道内设置排风口,然后在通风井内设置抽气风机,将排风口农的有害气体和污
浊空气抽出隧道,使新鲜空气顺畅地流入隧道,以保持隧道内的空气清新。
(3)逆流通风
总之,隧道通风井的工作原理虽然有多种方式来实现,但都是以取代隧道内的有害气
体和污浊空气为目的的。
机械通风的方式由于可以通过设备对空气进行加速和控制,可以
达到更高效的通风效果。
高速公路长大隧道机械化施工设备配套技术随着我国高速公路建设的快速发展,大型隧道的建设已经成为了不可避免的趋势。
为了满足隧道建设的需要,机械化施工设备配套技术已经成为隧道施工不可或缺的一部分。
本文将探讨高速公路长大隧道机械化施工设备配套技术。
机械化施工设备种类隧道机械化施工设备种类繁多,可以按其用途分为掘进机、爆破机、注浆机、起重机、扫描仪、测量仪器、照明设备、通风设备等。
掘进机掘进机是隧道建设中最为常见的设备之一,它可以根据施工需要实现水平和垂直方向的掘进,从而开挖出符合隧道大小和形状的隧道段。
掘进机的性能直接决定了隧道工程的施工周期和成本。
目前市场上最常见的掘进机有两种,一种是盾构机,另一种是挖掘机。
爆破机对于特殊岩层隧道,如花岗岩等硬质岩层,掘进机已经无法直接施工,此时需要使用爆破机。
爆破机在隧道工程中的作用是利用定向爆破技术,在岩层上进行可控制的爆破以便进一步挖掘其内部。
爆破机的使用需要遵守相关安全规范,以避免意外事故的发生。
注浆机起重机在隧道施工中,物料运输和材料运输都需要使用起重机。
起重机按照其驱动方式和工作原理分为塔式起重机、桥式起重机、机械起重机等多种类型。
由于隧道空间受限制,起重机的设计和使用需要严格遵照规范,并应根据隧道实际情况定制。
此外,起重机在使用时必须注意安全,以避免意外事故的发生。
扫描仪隧道施工中,隧道壁面的平整度对道路的平整度、驾驶员的驾驶舒适度和车辆的行驶速度都有较大影响。
为了对隧道内部进行充分的检查和全面的矫正,需要使用三维扫描仪进行图像获得和数据分析,以检测隧道壁面平整度是否达标。
测量仪器在隧道建设中,测量工作是必不可少的,包括隧道地质测量和隧道施工测量两个方面。
地质测量确定了隧道穿越的地层规模和隧道施工的优化方案,施工测量则保证了隧道施工进度和质量。
最新的测量技术,如无线测量技术、GPS测量技术等,可以提高测量精度和效率,同时减少测量误差和时间成本。
照明设备隧道的光照度可以影响驾驶员的视力和行车安全。
隧道施工中的通风规范要求隧道施工是一项复杂而危险的工程,通风是保障施工人员安全和良好工作环境的重要因素。
本文将探讨在隧道施工中的通风规范要求,确保施工过程中的通风系统运行有效。
1. 通风系统设计与功能在隧道施工中,通风系统的设计应基于以下功能:- 排除有害气体:施工过程中可能产生有害气体,如煤尘、烟雾、燃烧产物等。
通风系统应及时排除这些有害气体,保证施工人员的健康和安全。
- 控制温度和湿度:隧道施工中,由于机械设备和人员活动产生的热量,隧道内部温度和湿度会上升。
通风系统应能有效地控制温度和湿度,保持良好的工作条件。
- 维持氧气供应:隧道施工中,由于空间狭小,氧气供应可能不足。
通风系统应能够提供足够的氧气供应,保证施工人员的正常呼吸。
2. 通风系统设计要素为满足通风规范要求,通风系统的设计应包括以下要素:- 风机和管道:通风系统应配置适当数量和位置的风机和管道,以保证隧道内空气的流通和气体的排除。
- 排烟与输风口:通风系统应设置合理的排烟口和输风口,以保障烟雾和热空气迅速排出,新鲜空气进入。
- 通风控制设备:通风系统应安装控制设备,如风量控制器、温湿度传感器和CO监测器,以实时监测和控制隧道内的环境参数。
- 应急通风设备:隧道施工中,可能发生火灾等突发事件。
通风系统应配置应急通风设备,如应急排烟风机和紧急输风装置,以应对突发情况。
3. 通风系统运行要求为确保通风系统的有效运行,隧道施工中应满足以下要求:- 定期检查与维护:通风系统应定期进行检查,确保设备的正常运行和通道的畅通。
同时,对设备进行维护和清洁,以提高系统的稳定性和寿命。
- 管道隔离与防护:通风系统的管道应与其他系统的管道进行隔离,以避免污染和干扰。
对于可能引起火灾和爆炸的区域,通风管道应采取防护措施,如防火阀门和阻火器等。
- 自动监测与报警:通风系统应配备自动监测装置和报警系统,及时反馈隧道内环境的异常情况,如有害气体浓度超标、温度异常等,以便施工人员及时采取应对措施。
隧道施工通风方式的选择隧道施工是一项复杂而危险的工程,在隧道施工过程中,通风是保证工作环境安全的重要环节之一。
隧道施工中的通风方式的选择需要考虑很多方面的因素,如施工环境的特点、工人的工作强度、气候条件等因素。
本文将对隧道施工中通风方式的选择进行介绍。
1. 隧道施工环境的特点隧道施工的环境一般是相对封闭的,缺乏自然通风,工作环境恶劣。
施工现场的粉尘、有害气体等都会对工人的健康产生影响。
因此,在选择隧道施工的通风方式时,需要考虑工作环境的特点,找到一个能够解决环境问题的方式。
2. 通风方式可选项通风方式的选择主要根据条件和需求的不同而有所差别。
隧道施工中常见的通风方式包括自然通风、机械通风、压缩空气通风等等。
2.1 自然通风自然通风是利用自然气流进行通风,不需要外部设备,只需要合理地布置通风口。
由于自然通风的效率受气象因素的影响,如风速风向等,因此在选择自然通风方式时,需考虑到气象因素对施工的影响。
2.2 机械通风机械通风是利用风机将外部空气引入隧道,从而达到通风的目的。
机械通风可以根据需要调节风速和风量,并且不受气象因素的影响,因此通风效果更稳定。
机械通风需要配备电力设备,增加成本,而且在一些环境下(如煤矿等)容易引发爆炸,因此选择机械通风时需谨慎权衡。
2.3 压缩空气通风压缩空气通风是利用有压缩空气推动新鲜空气进入隧道的一种通风方式。
压缩空气通风具有通风速度快、风量大的优点,对工人的健康有更好的保障,但需要设备成本较高,需要被压缩成空气。
3. 选择合适的通风方式在选择合适的通风方式时,我们需要综合考虑施工环境的特点、作业人员的健康和安全、通风设备的成本以及气象因素等方面的因素。
例如,在天气条件较好的情况下,自然通风或机械通风都可以成为可行的方案。
而在高温、潮湿等气象条件劣的情况下,选择压缩空气通风可能更为合适。
此外,不同类型的隧道(如公路隧道、铁路隧道)通风方式的选择也具有差异。
需要根据隧道使用的具体条件和需求,进行相应的选择。
隧道通风工程的施工要点与质量控制隧道通风工程是保障隧道安全、提升通行效率的重要工作,它的质量控制是确保隧道通风系统正常运行的关键。
本文将就隧道通风工程的施工要点与质量控制进行论述。
一、隧道通风工程的施工要点1. 环境调查与设计:在进行隧道通风工程之前,必须进行详细的环境调查,包括隧道的地质、气象条件等。
同时,根据调查结果进行合理的通风设计,确保通风系统的有效性和适应性。
2. 设备选型与安装:根据通风设计需求,选择适合的通风设备,并进行正确安装。
通风设备包括通风机、风道、风机等,其选型应考虑到隧道的长度、交通量以及设计空气流速等因素。
3. 隧道结构施工:通风系统施工必须与隧道结构施工密切配合,确保通风设备的合理布局和正常运行。
同时,在隧道结构施工过程中,应采取措施防止灰尘、碎石等杂物对通风设备的损坏。
4. 风道布局与连接:通风系统中的风道布局应合理,确保整个隧道内流通的空气能够达到设计要求。
风道连接部分的设计和施工应严格按照相关标准要求进行,避免漏风和二次回风的情况发生。
5. 电气设备安装:隧道通风系统中的电气设备包括通风机、控制系统等。
其安装必须符合相关电气安全标准,确保设备的正常运行和使用安全。
二、隧道通风工程的质量控制1. 施工方案审核:在施工前,应对施工方案进行审核,确保方案符合设计要求和相关标准,同时具备合理性和可行性。
2. 材料质量控制:隧道通风工程中所使用的材料必须符合国家或地方标准,质量稳定可靠。
对于通风设备和电气设备,应检验其性能和质量,并对设备进行验收。
3. 工程施工监督:在隧道通风工程的施工过程中,应加强监督管理,确保施工过程符合设计要求和相关标准,及时发现和纠正施工中的问题。
4. 施工质量检查:对隧道通风工程的施工质量进行定期检查,发现问题及时整改,确保工程的质量符合要求。
5. 施工记录和档案管理:对隧道通风工程的施工过程进行记录和管理,建立健全的档案系统,以便日后的维护和管理。
铁路隧道机械化全断面设计施工指南随着经济的快速发展,铁路交通在我国的地位越来越重要。
铁路隧道作为铁路交通中不可或缺的一部分,其建设质量和施工效率的提高对于铁路交通的运行和发展至关重要。
机械化全断面隧道施工技术的不断发展,大大提高了铁路隧道的建设质量和施工效率。
本文旨在介绍铁路隧道机械化全断面设计施工指南,以期为铁路隧道的建设提供参考。
一、机械化全断面施工技术机械化全断面施工技术是一种新型的隧道施工技术,主要是利用现代机械化设备和技术,将隧道整个断面一次性开挖出来,大大提高了施工效率和质量。
机械化全断面施工技术主要包括以下几个方面:1、机械化掘进技术:采用隧道掘进机、盾构机等机械化设备进行隧道掘进作业,减少人工作业,提高施工效率。
2、机械化支护技术:采用喷射混凝土、钢筋网片、锚杆等机械化支护设备进行隧道支护作业,提高支护质量和施工效率。
3、机械化排水技术:采用隧道排水泵、管道等机械化设备进行隧道排水作业,减少人工作业,提高施工效率。
4、机械化通风技术:采用隧道通风设备进行隧道通风作业,提高通风质量和施工效率。
二、机械化全断面设计施工指南1、隧道地质勘察隧道地质勘察是机械化全断面隧道施工的前提和基础,必须进行详细、全面的地质勘察,确定隧道的地质条件和施工难度,为隧道的设计和施工提供可靠的数据支持。
2、隧道设计机械化全断面隧道设计应根据地质条件和施工难度,合理选用隧道断面形式和支护方式,保证隧道的施工质量和安全性。
同时,应合理选用机械化设备和技术,提高施工效率和质量。
3、隧道施工机械化全断面隧道施工应遵循以下原则:(1)合理选用机械化设备和技术,提高施工效率和质量。
(2)严格控制施工质量和进度,保证隧道的施工质量和安全性。
(3)加强施工现场管理,确保施工安全和环境保护。
(4)及时处理施工中的问题和难点,确保施工进度和质量。
4、隧道验收机械化全断面隧道验收应根据隧道设计和施工要求,对隧道的质量和安全进行全面检查和评估,确保隧道的合格验收。
隧道施工机械通风技术使用通风机和管道的机械通风是隧道施工中最普遍的通风方法,在掘进距离较长的隧道施工中都采用机械通风.一基本布置形式通风机通风系统的基本布置形式有压入式、抽出式(或压出式)及混合式三种.1.压入式l图1 压入式如上图1所示,通风机或局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊空沿隧道流出。
从风筒口到风流反向点的距离称为有效射程(l)。
有效射程以外的炮烟及废气,呈涡流状态,不能迅速排除。
有效射程按下式计算:l1=(4~5)A式中:l1—有效射程,m;A —隧道的断面积,m2。
在应用压入式通时须注意以下两点:(1)通风机安装位置应与洞口保持一定距离,一般应大于30m;(2)风筒出口应与工作面保持一定距离,对于小断面、小风量、小直径风管,该距离应控制在15m以内;对于大断面、大风量、大直径风管,该距离应控制在45~60m以内.2.抽出式(或压出式)(a)抽出式(b)压出式图2抽出式和压出式如上图2所示,通风机或局部扇风机经风筒把工作面的污浊空气抽出,新鲜风流沿隧道流出。
抽出式通风只有采用硬质风管,若采用柔性风管,则系统布置应如上图2所示如上图2(b)所示的压出式通风。
风流的有效作用范围成为有效吸程(l )。
有效吸程以外的炮烟及废气呈涡流状态,排出困难。
有效吸程按下式计算:l=1.5A式中:l 1—有效吸程,m ;A — 隧道的断面积,m 2。
抽出式通风的回风流不经过隧道,故排烟时间或排烟需的风量与隧道长度无关,只与炮烟抛掷区的体积有关。
炮烟抛掷区是指放炮后炮眼弥漫的区域.炮烟抛掷区的长度用下式计算:l 0=15+5G 式中:l 0—炮烟抛掷区的长度,m;G - 同时爆破的炸药量,kg 。
3.混合式图3 混合式混合式通风如上图3所示.抽出式(在柔性风管系统中作压出式布置)风机的功率较大,是主风机。
压入式风机是辅助风机,它的作用是利用有效射程长的特点,把炮烟搅混均匀并排离工作面,然后由抽出式(压出式)风机吸走.这种方式综合了前两种方式的优点,适合于大断面长距离隧道通风,在机械化作业时更为有利.采用喷锚支护的隧道,喷浆地点的粉尘浓度很高,采用混合式通风,降尘效果十分明。
隧道施工机械通风技术使用通风机和管道的机械通风是隧道施工中最普遍的通风方法,在掘进距离较长的隧道施工中都采用机械通风。
一基本布置形式通风机通风系统的基本布置形式有压入式、抽出式(或压出式)及混合式三种。
1.压入式l图1 压入式如上图1所示,通风机或局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊空沿隧道流出。
从风筒口到风流反向点的距离称为有效射程(l)。
有效射程以外的炮烟及废气,呈涡流状态,不能迅速排除。
有效射程按下式计算:l1=(4~5)A式中:l1—有效射程,m;A —隧道的断面积,m2。
在应用压入式通时须注意以下两点:(1)通风机安装位置应与洞口保持一定距离,一般应大于30m;(2)风筒出口应与工作面保持一定距离,对于小断面、小风量、小直径风管,该距离应控制在15m以内;对于大断面、大风量、大直径风管,该距离应控制在45~60m以内。
2.抽出式(或压出式)(a)抽出式(b)压出式图2抽出式和压出式如上图2所示,通风机或局部扇风机经风筒把工作面的污浊空气抽出,新鲜风流沿隧道流出。
抽出式通风只有采用硬质风管,若采用柔性风管,则系统布置应如上图2所示如上图2(b)所示的压出式通风。
风流的有效作用范围成为有效吸程(l )。
有效吸程以外的炮烟及废气呈涡流状态,排出困难。
有效吸程按下式计算:l=1.5A式中:l 1—有效吸程,m ;A — 隧道的断面积,m 2。
抽出式通风的回风流不经过隧道,故排烟时间或排烟需的风量与隧道长度无关,只与炮烟抛掷区的体积有关。
炮烟抛掷区是指放炮后炮眼弥漫的区域。
炮烟抛掷区的长度用下式计算:l 0=15+5G 式中:l 0—炮烟抛掷区的长度,m ;G — 同时爆破的炸药量,kg 。
3.混合式图3 混合式混合式通风如上图3所示。
抽出式(在柔性风管系统中作压出式布置)风机的功率较大,是主风机。
压入式风机是辅助风机,它的作用是利用有效射程长的特点,把炮烟搅混均匀并排离工作面,然后由抽出式(压出式)风机吸走。
这种方式综合了前两种方式的优点,适合于大断面长距离隧道通风,在机械化作业时更为有利。
采用喷锚支护的隧道,喷浆地点的粉尘浓度很高,采用混合式通风,降尘效果十分明。
为了避免循环风,混合式通风系统中压入式风机进风口距抽出式风筒吸风口(或压出式风机吸风口)的重合距离不得小于10m 。
两风筒重合段内隧道平均风速不得小于该隧道的最低允许风速。
吸风口距工作面的距离应大于炮烟抛掷长度,一般为30~50m 以上。
压入式风筒口距工作面的距离应不大于风流的有效射程。
二 施工通风的风量计算进行风量计算的目的是为正确选择通风设备和设计通风系统提供依据。
通风系统的供风能力应能满足工作面对风量的最大需求。
掘进工作面所需风量可分别按下列方法计算,取其最大者作为供风标准。
(一) 按排除炮烟计算风量1. 压入式通风的风量计算Q=t 25.2•322)(P bAL G式中:Q —工作面风量,m 3/min ;t —通风时间,min;G —同时爆破的炸药量,kg ;A —掘进巷道的断面积,m 2; L —巷道全长或临界长度,m ; Ф—淋水系数,按表1取值;b —炸药爆破时的有害气体生成量,煤层中爆破取100,岩层中爆破取40; P —风筒漏风系数:P=1/(1-100L×P 100),P 100为百米漏风率,一般取2%,L 为巷道全长。
长距离巷道掘进时,炮烟在沿巷道流动过程中与巷道内的空气混合,在未达到巷道出口时已稀释到允许浓度,从工作面至炮烟已稀释以允许浓度处的距离称为临界长度。
在这种情况下,公式Q=t 25.2•322)(Pb AL G Φ中“L ”应用临界长度代入计算。
临界长度用下式确定:L=12.52APGbK式中 L ——临界长度,m ;K ——紊流扩散系数,由表4—2查取; G 、b 、A 、P 意义同前。
注:ι——风筒口距工作面长度m ;D ——风筒直径m 。
2.出式(压出式)通风的风量计算抽出式(压出式)通风的风量计算按以下公式:Q=t 13.2)15(5G GbA + 式中:Q ——工作面风量,m 3/min ;其他符号意义同前。
必须指出,以上两种方法都只适用于爆破后立即开始通风的情况。
否则,由于炮烟不断向外蔓延,增大了炮烟区的容积,上述计算的风量将偏小,会延长通风排烟时间。
3.混合式通风的风量计算在混合式通风系统中,使用两台工作方式不同的通风机或局部扇风机,它们的风量应分别计算。
以压入方式工作的风机应向工作面提供的风量可用下式计算:Q=t 25.232)(b AL G ϕ式中 Q ——工作面风量m 3/min ;L ——抽出式风筒口到工作面的距离,m ;其他符号意义同前。
(二) 按排出粉尘计算风量1. 按排尘风速计算风量Q=v ·A式中 Q —需要的通风量,m 3/min ;v —排尘风速,一般取0.15~0.3m/s ,即9~18m 3/min ; A —隧道开挖断面积,m 2。
2. 按排尘风量定额计算风量排尘风量定额是根据设备及作业过程的产尘强度(mg/s ),在稳定的通风过程中保持工作面粉尘浓度不超过许可范围的统计平均风量值。
其计算方法是:Q=I/(c-c 0)式中 Q —排尘风量,m 3/s ;I —工作面产尘强度,mg/s ;c —允许的粉尘浓度,mg/m 3;c 0—进风的粉尘浓度,mg/m 3。
(三) 按施工隧道内的最多人数计算风量根据铁路、矿山等部门颁发的隧道施工技术规范规定,每人每分钟供给风量不得少于4 m 3,则Q=4N式中 Q —工作面风量,m 3/min ;N —隧道内同时工作的最多人数。
(四) 按最低允许风速计算风量《铁路隧道施工技术规范》(JBJ204—86)规定:风速在全断面开挖时不小于0.15m/s ,坑道内不应小于0.25m/s ,但均不应大于6m/s 。
《煤矿安全规程》规定:掘进中的煤巷和半煤巷允许最低风速为0.25m/s ,掘进中的岩巷的最低允许风速为0.15m/s 。
则工作面风量Q=υA式中 Q ——工作面风量,m 3/min ;υ——允许最低风速,m/s ; A ——开挖断面积,m 2。
(五)按瓦斯涌出量计算风量若工作面有沼气涌出,必须供给工作面充足的风量,冲淡、排出沼气,保证沼气浓度在1%以下。
即Q=gog CH B B Q 4·K式中 Q ——工作面风量,m 3/min ;Q CH4——工作面沼气涌出量,m 3/min ;B g ——工作面允许沼气浓度,取1001; B go ——送入工作而后风流中沼气的浓度; K ——沼气涌出不均衡系数,K=1.5~2。
(六)按稀释和排出内燃机废气计算风量使用内燃动力设备时,隧洞的通风量应足够将设备所排出的废气全面稀释和排出,使隧洞内各主要作业地点空气中有毒、有害气体的浓度降至允许浓度以下。
通风量的计算采用柴油机额定功率系数法如下:很多国家和公司经过试验和统计,规定了柴油机的功率通风计算系数k(单位功率在单位时间内所需的通风量)。
使用时,以该系数乘以各工作区域内柴油设备的总功率,经验地确定出某区域内的风量。
Q=k∑=Ni iN1式中 Q ——某工区所需风量,m 3/min ;k ——功率通风计算系数,我国暂行规定为2.8~3.0m 3/minHp ; N ——某工区内柴油设备总台数;N i ——各台柴油设备的额定功率,Hp 。
应该注意到,有些设备,比如凿岩台车,只有部分时间柴油机是处于满负荷工况。
若不加区别地都乘以一个相同的系数,就会使通风量超过实际需要过多,而造成浪费。
因而有些公司根据各种设备工作时柴油机利用率对上述风量计算方法作了修正,即Q=∑=Ni 1T i kN i式中 T i ——各台柴油机设备工作时柴油机利用率系数。
例如,加拿大布伦斯威克铜矿采用的柴油机利用率系数T i 为:铲运机、装载机……………………………………0.65 运矿汽车……………………………………………0.65 凿岩台车……………………………………………0.10 内燃机车……………………………………………0.65 推土机、平路机………………………………0.1~0.65 人员运送车等…………………………………0.1~0.65这种计算方法简单,对于尚无使用柴油机设备经验的用户较方便。
但是,在计算中未考虑各种柴油机的废气排放特性,不区别对待是不合理的。
在使用中,这种方法往往和复合危害计算法结合使用。
三 计算扇风机需最小风量从以上计算结果中选取所需最大风量Q max ,故而在施工中以它作为通风机械设备选配的控制条件,即:Q m =PQ max式中 Q m —扇风机所需风量,m 3/min ;P —风筒漏风系数:P=1/(1-100L×P 100),P 100为百米漏风率,一般取2%,L 为巷道全长。
四 计算风筒通风阻力通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力在风流的全部流程内存在,局部阻力发生在流道断面变化,如拐弯、分支及风流受到其他阻碍的地方。
1.摩擦阻力对于一条巷道(风筒),已知长度L ,周长U ,面积A ,摩擦阻力系数α,如令R f =3ALUαR f 称为摩擦风阻。
于是摩擦阻力公式可改写成:h f =R f Q 2对摩擦阻力计算公式,应该明确以下几点:(1)摩擦阻力(h f )表示流道内风量为Q 时,每立方米空气为克服摩擦阻力而消耗的能量; (2)摩擦阻力与风量的平方成正比,风量增大造成摩擦阻力急剧增加;(3)在通风阻力计算中要注意各个参数的单位要配套:时间用s ,长度用m ,质量用kg ,力用N ,摩擦阻力系数用kg/m 3,摩擦风阻用N ·s 2/m 8,阻力用Pa2.局部阻力在具体条件下局部阻力系数(ξ),空气密度(ρ=1.2kg/m 3),巷道断面(A)都是常数,故令R x =ξ22AρR x 称为局部风阻,可以得出h x = R x Q 2降低局部阻力的措施:(1)风道断面尽量避免突然变化,断面扩大或缩小要逐渐过渡;实验证明,最有利的扩张中心角是8º,最好不要超过20º。
(2)尽量避免直角拐弯,拐角要圆滑,曲率半径要适当,在拐角大,风量大的拐角处最好设置导向叶片。
3.通风阻力根据摩擦阻力与局部阻力的表达式,可以写出通风阻力的通用表达式:h L = RQ 2式中 h L ——通风阻力,Pa ;R ——风阻,N ·s 2/m 3; Q ——风量,m 3/s 。
式h L = RQ 2称为通风阻力定律。
它反映了通风阻力与风阻、风量的相互关系。
这一定律对于一条巷道,或者几条管道的组合,或者整个系统都是适用的。
对于一条没有分支的风道来说,阻力定律表示为:h L = (R f +R x )Q 2+其它其它一般可考虑增加5%~10%。